锅炉燃用高硫煤生成SO₂、SO₃和硫酸盐导致锅炉水冷壁严重腐蚀，尤其是低氮燃烧锅炉中硫的化学势高，导致腐蚀加速。如国电长源汉川第一发电有限公司低氮燃烧器改造后，#1和#3炉分别运行310天和420天后，水冷壁管大面积严重腐蚀。本项目针对以上问题，开展了锅炉水冷壁的腐蚀机理和综合治理研究，主要研究内容如下：
       (1) 腐蚀机理研究：开展了锅炉水冷壁常用材料P12和P91钢及45CT和NiCr/Cr3C2涂层在高硫环境下的高温腐蚀失效机理研究，分析了现场取样的水冷壁腐蚀产物，掌握了涂层和基体材料的失效行为和规律。
       (2) 开发了新型耐蚀涂层：综合考虑高硫、含氯、还原性气氛的环境特点，研发了主要成分为Ni-Cr-Mo-Nb新型防腐涂层材料，优化了涂层制备工艺。在模拟烟气环境开展了涂层材料高温腐蚀行为研究，评估了涂层的服役寿命。
       (3) 燃烧过程数值模拟：对燃烧的湍流过程、颗粒相的输运、煤粉颗粒的热解和燃烧、气相反应物参与的均相燃烧反应、辐射和对流传热过程、氮氧化物生成和还原过程等进行数值模拟，通过约束一次风、二次风等参数的边界条件计算出不同燃烧条件下不同区域的O₂、CO和NOx浓度，为燃烧调整提供了理论支撑。
       (4) 燃烧调整与优化：根据炉膛及燃烧器结构特点、燃煤特性、运行工况，开展了燃烧器区域贴壁气氛在线测试，获得了CO、O₂ 和H₂S在水冷壁近壁区分布特点及其与涂层腐蚀的关系，开展了锅炉燃烧优化调整实验，获得了燃烧系统的最佳运行参数。
       特点：针对燃用高硫煤锅炉水冷壁高温腐蚀行业难题，从研发新型防腐热喷涂材料、优化喷涂工艺参数和燃烧调整改善腐蚀环境等多方面着手，进行综合治理，达到了一个大修周期内水冷壁不会因腐蚀导致失效的目标，实现了涂层新材料制备、水冷壁防腐工程的产业化。
       推广情况：本项目研究成果已在国电长源汉川第一发电有限公司、国电青山热电有限公司、山东新恒金表面工程技术有限公司、北京赛亿科技有限公司等多家单位进行了工程应用，显著延长了涂层服役寿命，满足一个大修周期（4年）水冷壁不需进行防腐施工的要求。项目具有良好的社会、经济效益。